Giansalvo Gusinu

1. Università degli studi di Pisa Ingegeria Informatica Applicazione di videoconferenza in ambiente Multicast con supporto per il protocollo di controllo di congestione RLC Giansalvo Gusinu Relatori: Prof. Luigi Rizzo , Prof. Luciano Lenzini

2. Sommario • Caratteristiche videoconferenza • Videoconferenza e Internet • Video gerarchico • Il transcoder nlvt • Architettura dell’applicazione

3. Caratteristiche videoconferenza • Molte informazioni da trasmettere • Ridondanza dei dati • Trasmissione in tempo reale • Un trasmettitore, tanti ricevitori • Qualità del video medio-bassa

4. Soluzioni adottate • Compressione dei datitrasmessi • Nessun meccanismo per il recupero degli errori • Protocollo Multicast per la trasmissione dei dati

5. Scenario Internet (1)

6. Eterogeneità • Problemi: • Congestione dei link con banda disponibile inferiore a quella trasmessa; • Sottoutilizzo dei link con banda superiore a quella trasmessa. Soluzione: Trasmetto più segnali.

7. Simulcast Si trasmettono più copieindipendenti del video con banda diversa; ogni ricevitore sceglie il canale con la banda migliore che può ricevere. Semplice da realizzare, ma introduce troppa ridondanza: spreca banda sui link a comune tra ricevitori collegati a canali diversi.

8. Video gerarchico (1) Trasmettitore: Trasmette porzioni diverse del video su canali diversi in modo che la qualità aumenti con il numero di canali. Ricevitore: Riceve tanti canali quanti rientrano nella banda disponibile fino al trasmettitore.

9. Video gerarchico su Internet

10. L’applicazione nlvt nlvt (New Layered Video Transcoder) è un transcoder per flussi di videoconferenza. nlvtripetitore riceve un video codificato H.261/RTP dalla sorgente e lo ritrasmette codificato gerarchicamente su Mbone. nlvt assemblatore riceve la codifica gerarchica e ricostruisce un segnale unico

11. Video gerarchico (2) Come spezzare il video su più canali? Codifica gerarchica Quanti canali ricevere? Trasmissione gerarchica

12. Codifica gerarchica (1) • Qualità incrementale • Controllo della banda e del frame rate • Selezione dei blocchi

13. Codifica gerarchica (2) Il livello alto non incrementa il frame rate, ma solo la risoluzione. L’immagine bufferizzata è inviata alternativamente sui canali secondo una sequenza prestabilita. La banda totale è pari a quella della sorgente; la banda aggregata raddoppia ad ogni livello. Il frame rate totale è scelto dall’utente, raddoppia ad ogni livello.

14. Selezione dei blocchi Sul livello alto si trasmette un raffinamento dell’immagine, negli altri livelli il segnale può essere degradato. I frame sono elaborati a blocchi di 8x8 pixel. Si sfrutta la ridondanza temporale: i blocchi scelti sono quelli che hanno subito variazioni. Se la banda non è sufficente si invia con una risoluzione inferiore.

15. Trasmissione gerarchica: RLC • Algoritmo eseguito dai ricevitori: • in caso di congestione abbandona un canale; • se aumenta la banda aggiungi un canale.

16. Architettura dell’applicazione TRANSCODER: inizialializzazione; UI: interazione con l’utente; H261: frame buffer e procedure di codifica/decodifica H261; DEMUXQ: coda di demultiplexing dei frame per la ricostruzione del segnale completo; SCHEDULER: controllo della banda e del frame rate, scelta dei blocchi da inviare; SLAY: interfaccia verso la sorgente video e I ricevitori; MLAY: interfaccia verso la rete; RLC e LAYEREDQ: moduli di integrazione del controllo di congestione RLC.

17. Conclusioni • E’ stato illustrato un sistema efficente basato sul transcoder nlvt per la trasmissione di videoconferenza su Internet con caratteristiche di: • scalabilità: indipendenza dal numero dei ricevitori; • compatibilità: codifica video standard H.261/RTP; • architettura modulare; • bassa complessità.